生物处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供降低ANAMMOX菌的流出、且即使有一氧化二氮产生也能够与氮气一起有效被回收的生物处理装置。生物处理装置(10)的特征在于，具备生物处理槽(12)、气体分离部(14)与减压部(16)，所述生物处理槽(12)通过使含有氨性氮以及亚硝酸态氮的处理对象物在厌氧条件下与含有ANAMMOX菌的颗粒接触，从而产生气体，所述气体分离部(14)配置在所述生物处理槽(12)内且与所述处理对象物接触，所述气体分离部(14)具有能透过气体的透气性的分离膜，所述减压部(16)对所述气体分离部(14)的内部进行减压。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及使用了厌氧氨氧化菌(ΑΝΑΜΜ0Χ菌)的生物处理装置。本申请对2010年3月12日提出申请的日本国专利申请第2010-056767号主张优先权，在此援引其内容。
技术介绍
作为除去农业、畜产业、水产业等的废弃物和废水、污水或污水污泥等中含有的氮成份的方法已知的有硝化-脱氮法。硝化-脱氮法是将硝化工序和脱氮工序(厌氧生物处理)组合的除氮法，所述硝化工序中在需氧条件下利用硝化菌(氨氧化细菌以及亚硝酸氧化细菌)使氨性氮(NH4-N) 氧化为亚硝酸和硝酸，所述脱氮工序中利用脱氮菌在厌氧条件下将亚硝酸态氮(NO2-N)和硝酸性氮(NO3-N)还原，经过作为中间生成物的一氧化二氮转换为氮气(N2)。但是，硝化-脱氮法在如上所述的脱氮工序的过程中产生成为温室效果气体之一的一氧化二氮。一氧化二氮的大部分转换为氮气，但其一部分与氮气等的气体一起被排放到环境中，以溶解在处理对象物的状态被回收。一氧化二氮具有二氧化碳的约300倍的温室效果功能，与地球变暖或臭氧层的破坏等对地球环境的影响有很大关系而被视为问题， 成为京都议定书的排放限制对象。因此，今后，从处理对象物或气体中分离一氧化二氮并处理变得很重要。然而，从处理对象物分离一氧化二氮比从气体分离更繁杂，因此期望尽可能与气体一起回收。此外，作为从气相回收·处理一氧化二氮的方法，已知有如下方法，将作为气体存在的一氧化二氮通入水系液体的吸收液中使之溶解于吸收液中，在厌氧条件下处理已溶解了一氧化二氮的吸收液(参考专利文献1)。此外，硝化-脱氮法需要大量的在硝化工序中供给的氧气和在脱氮工序中作为电子给予体供给的甲醇等的有机物，因此有运作成本高的缺点。因此，近年来，作为替代硝化-脱氮法的新的除氮法，ANAMMOX (Anaerob i c Ammonium Oxidation 厌氧氨氧化)反应受到关注。ANAMMOX反应是将氨性氮的约一半的量氧化为亚硝酸的部分亚硝酸化工序和利用 ANAMMOX菌在厌氧条件下使亚硝酸态氮和剩余的氨性氮反应转换为氮气的脱氮(厌氧生物处理)工序组合的除氮法。该ANAMMOX反应与硝化-脱氮法相比，能够将理论必需氧量减少约6成左右、将用于脱氮反应的有机物添加量减少约9成左右。此外，ANAMMOX反应用不同于上述的替代硝化-脱氮法的代谢路径除去氮，因此理论上不会产生一氧化二氮，可以降低对环境的负荷。然而，如硝化-脱氮法和ANAMMOX反应一样，存在如下问题在使用细菌除去处理对象物的氮的方法中，当所产生的氮气等的气体不能从处理对象物迅速地分离为气相时， 气化的气体附着在菌体上，菌体和气体一起上浮。而且，在处理对象物与气相之间的界面，气体离开菌体向气相释放，但与此同时菌体也和处理对象物一起从处理装置流出。该问题在利用增殖速度缓慢的ΑΝΑΜΜ0Χ菌进行的厌氧生物处理中是严重的问题。 即，ΑΝΑΜΜ0Χ菌从处理装置流出时，处理装置内的ΑΝΑΜΜ0Χ菌的浓度下降，除氮性能也降低。 ΑΝΑΜΜ0Χ菌由于增殖速度缓慢，恢复到充分的浓度为止需要时间，所以除氮性能的恢复也需要时间。因此，有人提出防止菌体从处理装置流出的方法。提出的方法如利用生物载体的方法(参考专利文献幻、通过将上浮污泥粉碎使菌体和气体分离、恢复沉降性的方法(参考专利文献3、4)、通过回收上浮污泥并散布在处理装置内、使内含的气体脱气的方法(参考专利文献幻、通过在处理装置内设置能够旋转的驱动轴、使之旋转来使上浮污泥与处理装置内壁接触而分离气体的方法(参考专利文献6)等。专利文献1 日本专利特开2002-204926号公报专利文献2 日本专利特开2009-285640号公报专利文献3 日本专利特开平9-10792号公报专利文献4 日本专利特开2003-24981号公报专利文献5 日本专利特开平7-80493号公报专利文献6 日本专利特开平1-M2197号公报
技术实现思路
然而，专利文献2 6中记载的方法未必是满足防止菌体的流出的方法，要求利用 ΑΝΑΜΜ0Χ菌进行的厌氧生物处理进一步防止菌体的流出。此外，如专利文献3、4所记载，粉碎上浮污泥的方法中不容易设定恢复沉降性的粉碎条件，需要每次测定其粒子确认粉碎状况，运行困难。专利文献5记载的方法，令人担忧的是，氧气通过漂浮污泥的散布而混入到处理装置内。此外，不仅是利用ΑΝΑΜΜ0Χ菌进行的处理，在含有氮的厌氧生物处理中，在处理途中可能会有微少的一氧化二氮副生。因此，在利用ΑΝΑΜΜ0Χ菌进行的生物处理中，也要求将一氧化二氮与由该生物处理而产生的氮气等的气体一起进行回收。本技术鉴于上述情况而成，目的在于提供降低ΑΝΑΜΜ0Χ菌的流出、且即使有一氧化二氮产生也能够与氮气一起被有效回收的生物处理装置。本技术的生物处理装置的特征在于，具备生物处理槽、气体分离部与减压部， 所述生物处理槽通过使含有氨性氮以及亚硝酸态氮的处理对象物在厌氧条件下与含有 ΑΝΑΜΜ0Χ菌的颗粒接触，从而产生气体，所述气体分离部配置在所述生物处理槽内且与所述处理对象物接触，所述气体分离部具有透气性的分离膜，所述减压部对所述气体分离部的内部进行减压。此处，理想的是所述分离膜为中空纤维膜。根据本技术的生物处理装置，能够减少ΑΝΑΜΜ0Χ菌的流出，并且即便产生一氧化二氮也能和氮气一起被高效回收。附图说明图1是显示本技术的生物处理装置的一个例子的概略构成图。图2是显示本技术的生物处理装置的其他例子的概略构成图。图3是显示本技术的生物处理装置的其他例子的概略构成图。图4是显示实施例中使用的试验装置的概略构成图。图5是显示经过天数与ΑΝΑΜΜ0Χ菌的流出量之间的关系的图。图6是显示每天产生的一氧化二氮的产生量、吸入量、流出量的图。符号说明10、30、50 生物处理装置12、32、52 生物处理槽14,34,54 气体分离部20、38:气体排出口58 气体·已处理对象物出口16 减压部具体实施方式以下，对本技术详细说明。本技术的生物处理装置是从含有氨性氮以及亚硝酸态氮的处理对象物中除去氮成分的装置，具备通过在厌氧条件下使处理对象物与含有ΑΝΑΜΜ0Χ菌的颗粒接触从而产生气体的生物处理槽、配置在生物处理槽内并且与处理对象物接触、具有透气性的分离膜的气体分离部和对气体分离部的内部进行减压的减压部。此外，ΑΝΑΜΜ0Χ菌的现状是，尚难以分离·培养(纯培养株)、与通常的属·种的概念不同尚未确定正式名称，用从基因信息推测的候补名称来命名。一般，已知的ΑΝΑΜΜ0Χ 菌有待定厌氧氨氧化布罗卡地菌(Candidatus Brocadia anammoxidans)或待定荧光布罗卡地菌(Candidatus Brocadia fulgida)、待定斯图加特库氏菌(Candidatus Kuenenia stuttgartiensis)等的Candidatus (待定属，表示这种有机体或生物体虽可定义描述但却不能栽培)属。<第一实施方式>图1是显示本技术的生物处理装置的一个例子的概略构成图。该生物处理装置10具备生物处理槽12、配置在生物处理槽12内的气体分离部14、与气体分离部14连接的减压部16、设置在气体分离部14的表面或表面附近的微生物搭载机构18、生本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种生物处理装置，其特征在于，具备生物处理槽、气体分离部与减压部，所述生物处理槽通过使含有氨性氮以及亚硝酸态氮的处理对象物在厌氧条件下与含有厌氧氨氧化菌的颗粒接触，从而产生气体，所述气体分离部配置在所述生物处理槽内且与所述处理对象物接触，所述气体分离部具有透气性的分离膜，所述减压部对所述气体分离部的内部进行减压。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中原祯仁，笹川学，北川靖子，大桥晶良，尾崎则笃，金田一智规，幡本将史，松永耕介，
申请(专利权)人：三菱丽阳株式会社，国立大学法人广岛大学，
类型：实用新型
国别省市：JP